Розрахунок шпинделя на жорсткість

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9228

Розрахунок шпинделя на жорсткість

Шпиндель радіально-свердлильного верстата має в основному крутильні напруги і розраховується на крутильну жорсткість. Сумарний кут закручування шпинделю під дією моменту, що крутить, дорівнює сумі кутів закручування окремих його ділянок з різними розмірами поперечного переріза.

, (5.2)

де Мкр= 384.07 Нм, максимальний момент, що крутить, на шпинделі при потужності різання, рівної потужності двигуна з обліком К.П.Д. коробки швидкостей (див.п.3.1); G=7.9104 мПа - модуль пружності стали при крутінні; Ku – кількість ділянок шпинделю з різними діаметрами і довжиною між крапками прикладення моменту, що крутить, по кресленню при його повному висуванні на довжину ходу 400 мм(Ku=3). Їх довжини дорівнюють Li = 450, 624, 48 мм. Шпиндель має два види форми перетину: шлицеве з зовнішнім діаметром 42 і внутрішнім - 36 мм, довжиною L1=450 мм і круглі: діаметром d2=45 мм і довжиною L2=624 мм і d3 = 64 мм, довжиною L3 =48 мм. Полярні моменти інерції перетину ділянок шпинделя - Jpi для круглого перетину дорівнюють:
Jpi=di4 /32. (5.3)
Для шлицевых ділянок допускається розраховувати момент інерції по їхньому середньому діаметрі (дорівнює d1=39 мм).
Підставляючі у формулу (5.2) вираження (5.3) для полярного моменту інерції, получимо
, (5.4)
Підставляючі дані у формулу (5.4), одержуємо:
 = (32*384070/*79000)*(450/394+624/454+48/644) = 0.01731 радіан
Переводимо значення кута закручування в градуси
 = 0.01731*180/3.14159 = 0.99178 о
Кут закручування, що допускається, для шпинделів свердлильних верстатів [] = 1 градус/м. При довжині шпинделя 1 м приведений кут закручування буде дорівнювати ін=0.99178*1000/(450+624+48) = 0.884о, що менше припустимого.